硼氫化鈉(NaBH4)因其卓越的儲氫能力而被認為是一種有前途的氫載體,理論存儲容量高達10.8 wt%。盡管如此,傳統熱解和水解方法的利用仍然對實現受控氫氣產生提出了巨大的挑戰,特別是在環境條件下。
在這項工作中,中科院福建物構所溫珍海研究員報道了一種創新的電化學策略,通過將堿性介質中陽極的 NaBH4 電氧化反應(BOR)與酸性介質中陰極的析氫反應(HER)耦合來生產 H2。
文章要點
1)為了實現這一目標,研究人員開發了一種稱為 Pd-Mo2C@CNTs 的雙功能電催化劑,其中 Pd 納米顆粒在嵌入 N 摻雜碳納米管的 Mo2C 上原位生長。
2)這種電催化劑在催化堿性 BOR 和酸性 HER 方面表現出卓越的性能。我們開發了一種混合酸/堿電池,利用 Pd/Mo2C@CNTs 作為陽極和陰極電催化劑。該配置展示了自持、精確、不間斷間接釋放存儲在 NaBH4 中的 H2 的卓越能力,即使在 100 mA cm-2 的高電流密度下,法拉第效率也接近 100%。此外,這種電化學裝置作為燃料電池展現出巨大的前景,能夠提供 20 mW cm-2 的最大功率密度。
參考文獻
Xi Liu, et al, Controllable Electrochemical Liberation of Hydrogen from Sodium Borohydride, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202317313
DOI: 10.1002/anie.202317313
https://doi.org/10.1002/anie.202317313